Физика ядра и частиц Взаимодействие частиц с веществом
Электромагнитное взаимодействие Кварки Атомное ядро Магнитный дипольный момент ядра Законы радиоактивного распада ядер. Альфа-распад. Бета-распад Естественная радиоактивность

 

Осцилляции в пучке нейтральных K-мезонов

    А. Пайс и О. Пиччиони предсказали специфическую особенность взаимодействия K0-мезонов с ядрами - осцилляцию в пучке нейтральных K-мезонов.


Рис.1.

    Пучок pi1.gif (61 bytes)--мезонов падает на мишень 1 (рис. 1), в которой в результате реакции

pi1.gif (61 bytes)- + p ---->lamda+ K0

образуются lamda-гипероны и K0-мезоны. В точке (1) вблизи мишени K0-мезоны представляют собой равную смесь состояний и

|K0> = |> = (|> + |>)/sqr2.

При движении вправо в волновой функции K0 компонента будет распадаться быстрее, чем , из-за разного времени жизни состояний и . При t >> tau1.gif (59 bytes)() волновая функция будет представлять собой практически чистое состояние /sqr2, которое в свою очередь является суперпозицией состояний
|K0> и |анти K0>

|>/sqr2 = (|K0> + |анти K0>)/2.

В результате взаимодействия пучка -мезонов со второй мишенью будет наблюдаться реакция

анти K0 + p ---->lamda + pi1.gif (61 bytes)+,

которая невозможна под действием K0-мезонов. Таким образом, в результате взаимодействия с мишенью, в пучке будет возрастать доля K0-мезонов (процесс регенерации).
    Динамику регенерации K0 и анти K0 в пучке можно описать следующим образом.

K(t) = [(t) + (t)],
(t) = exp[-iEt/h/-lambda1.gif (56 bytes)Lt/2],
(t) = exp[-iEt/h/-lambda1.gif (56 bytes)St/2],
K(0) = K0,

где lambda1.gif (56 bytes)L и lambda1.gif (56 bytes)S -постоянные распада и -мезонов.
Учитывая, что

|> = (|K0> - |анти K0>)/sqr2,  |> = (|K0> + |анти K0>)/sqr2 и
E2 = p2c2 + m2c4,

после преобразования получим

K(t) = 1/2{K0[exp(imLt-lambda1.gif (56 bytes)Lt/2) + exp(imSt-lambda1.gif (56 bytes)St/2)] + анти K0[exp(imSt-lambda1.gif (56 bytes)St/2) - exp(imLt-lambda1.gif (56 bytes)Lt/2)].

Рис. 2.
Рис. 2.

Вероятности W(K0) и W(анти K0) наблюдения в момент t состояний K0 и анти K0

W(K0) = 1/4{exp(-lambda1.gif (56 bytes)Lt) + exp(-lambda1.gif (56 bytes)St) + 2exp[-t(lambda1.gif (56 bytes)S+lambda1.gif (56 bytes)L)/2]cosdeltamt };
W(анти K0) = 1/4{exp(-lambda1.gif (56 bytes)Lt) + exp(-lambda1.gif (56 bytes)St) - 2exp[-t(lambda1.gif (56 bytes)S+lambda1.gif (56 bytes)L)/2]cosdeltamt }.

Зависимости  W(K0) и W(анти K0) от времени показана на рис. 2. По периоду осцилляции можно определить разность масс и  -мезонов.

m() - m() = (3.491 + 0.009)·10-12 МэВ.

 

Ядерная изомерия
Внутренняя конверсия
Эффект Мессбауэра
Законы сохранения в ядерных реакциях.
Сечение реакции
Ядерные реакции
Механизмы ядерных реакций. Составное ядро.
Механизмы ядерных реакций. Прямые реакции.
Деление ядер.
Тяжелые ядра (A < 100)
Сверхтяжелые ядра (A > 100)
Экзотические виды радиоактивного распада
Физика экзотических ядер
Распространенность элементов.
Ядерные реакции в звездах.
Образование легчайших ядер. Дозвездная стадия образования элементов
Звездная эволюция
Горение водорода
Поиск солнечных нейтрино
Горение гелия.
Горение углерода и кислорода.
Горение кремния.
Образование элементов тяжелее железа.
История Вселенной
Космические лучи. Их состав и происхождение
Объединение взаимодействий
Открытые вопросы физики ядра и частиц

Распространение и поглощение позитронного излучения происходит также как и электронного излучения, но естественно в магнитном и электрическом полях позитроны отклоняются в противоположном направлении по сравнению с электронами. Для позитронов характерен малый срок жизни. Позитрон существует только тогда когда движется. Замедленный позитрон взаимодействует с ближайшим электроном среды, в результате чего образуются два -кванта с энергией 0,51 Мэв каждый, излучающихся в противоположных направлениях.

Основные вопросы по курсу Физика ядра и частиц